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清华大学:国际科技创新中心指数2021.pdf
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国际科技创新中心指数 2021
GIHI2021 秉承“科学、客观、独立、公正”的基本原则来构建指
标体系、遴选候选城市,在以下几个方面进行了指标优化和数据提升:
一是在保持遴选依据和方法不变的情况下,将评估城市从 30 个扩
展到 50 个,从而使得一大批“第二阶梯”城市进入视野。同时,
我们合并了中国的深圳、香港、广州等城市,以“粤港澳大湾区”
作为评估对象,以测度粤港澳大湾区建设国际科技创新中心的进程。
二是在兼顾稳定性和前瞻性的情况下,保持 12 个二级指标不变,优
化了 31 个三级指标中的 14 个,并新增 1 个“电子政务水平”三级
指标。
三是提高了数据的颗粒度和精确性。例如“活跃科研人员数量(每
百万人)”测度了各个城市(都市圈)过去五年内有出版物和学术
论文发表的科研人员数量,“专业人才流入数量”则精确测度了各
个城市(都市圈)在过去一年中通过“领英(LinkedIn)”简历变
动显示出的专业人才流入数量。
四是聚焦新兴的数字经济和前沿技术。例如通过统计人工智能和集
成电路两类赋能型信息技术的专利数据,考察各个城市(都市圈)
的企业技术创新能力和全球创新网络演进。
GIHI2021 从科学中心、创新高地、创新生态三个维度来综合评估
国际科技创新中心指数。评估指数排名结果如下:
GIHI2021 综合排名前 20 的城市(都市圈)依次为:旧金山 - 圣何
塞、纽约、伦敦、北京、波士顿、东京、粤港澳大湾区、巴黎、西
雅图 - 塔科马 – 贝尔维尤、巴尔的摩 - 华盛顿、慕尼黑、洛杉矶 - 长滩 –
阿纳海姆、新加坡、上海、圣地亚哥、阿姆斯特丹、芝加哥 - 内珀
维尔 – 埃尔金、教堂山 - 达勒姆 - 洛丽、达拉斯 - 沃斯堡、哥本哈根。
GIHI2021 科学中心单项排名前 20 的城市(都市圈)依次为:纽约、
波士顿、旧金山 - 圣何塞、巴尔的摩 - 华盛顿、伦敦、北京、教堂山 -
达勒姆 - 洛丽、哥本哈根、洛杉矶 - 长滩 – 阿纳海姆、粤港澳大湾
区、巴黎、芝加哥 - 内珀维尔 – 埃尔金、圣地亚哥、西雅图 - 塔科马 –
贝尔维尤、斯德哥尔摩、阿姆斯特丹、慕尼黑、亚特兰大、匹兹堡、
休斯顿。
GIHI2021 创新高地单项排名前 20 的城市(都市圈)依次是:旧
金山 - 圣何塞、东京、北京、粤港澳大湾区、纽约、首尔、京都 - 大阪 -
神户、波士顿、西雅图 - 塔科马 – 贝尔维尤、奥斯汀、都柏林、达
拉斯 - 沃斯堡、上海、圣地亚哥、巴黎、新加坡、伦敦、班加罗尔、
洛杉矶 - 长滩 – 阿纳海姆、慕尼黑。
GIHI2021 创新生态单项排名前 20 的城市(都市圈)依次是:伦敦、
旧金山 - 圣何塞、纽约、北京、巴黎、慕尼黑、粤港澳大湾区、波士顿、
新加坡、上海、东京、阿姆斯特丹、洛杉矶 - 长滩 – 阿纳海姆、巴
尔的摩 - 华盛顿、马德里、多伦多、西雅图 - 塔科马 - 贝尔维尤、芝
加哥 - 内珀维尔 – 埃尔金、达拉斯 - 沃斯堡、菲尼克斯。
GIHI2021 评估得出如下结论:
一、全球创新网络格局正在发生改变,亚洲新兴经济体迸发活力。
美国在科技人力资源、知识创造、高技术制造等领域仍具有压倒性
优势;欧洲城市创新生态保持优势,而亚洲城市在创新高地展现活
力,具有厚积薄发的潜能。随着科技创新投入的不断增加,全球创
新网络已经出现明显变化。研发与创新活动开始不断向新兴经济体、
尤其是亚洲城市转移。人工智能等数字技术蓬勃发展,进一步重塑
了全球产业分工和创新格局。
二、中国城市作为国际科技创新中心的新兴力量正在崛起。全球新
冠疫情下的中国经济发展势头持续向好,涌现一大批优秀创新企业,
创新潜能不断释放。北京创新高地的优势依旧突出,且在科学中心
和创新生态方面进步显著;粤港澳大湾区首秀惊艳,尤其在创新生
态和创新高地中的表现可圈可点;中国其他城市如南京、杭州、武
汉、合肥、成都,创新经济表现活跃,开始进入国际科技创新中心
的视野。
执行摘要
1
2021 年 9 月 25 日, 清 华 大 学 产 业 发 展 与 环 境 治 理 研 究 中 心(Center for Industrial
Development and Environmental Governance, Tsinghua University, CIDEG)联合自然
科研 (Nature Research),发布《国际科技创新中心指数(Global Innovation Hubs Index,
GIHI)2021》报告,跟踪全球 50 个城市(都市圈)的创新表现,监测国际科技创新中心的发
展动态。
专家委员会
主席
薛澜 清华大学文科资深教授
清华大学产业发展与环境治理研究中心(CIDEG)学术委员会联席主席
研究团队
首席科学家
陈玲 清华大学公共管理学院长聘副教授、清华大学产业发展与环境治理研究中心(CIDEG)主任
中国科学学与科技政策研究会理事
委员
苏竣 清华大学公共管理学院教授
梁正 清华大学公共管理学院教授
陈劲 清华大学经济管理学院教授
李纪珍 清华大学经济管理学院教授
李正风 清华大学人文社会科学学院教授
穆荣平 中国科学院大学公共政策与管理学院教授
柳卸林 中国科学院大学经济与管理学院教授
刘云 中国科学院大学公共政策与管理学院教授
赵志耘 中国科学技术信息研究所研究员
玄兆辉 中国科学技术发展战略研究院研究员
胥和平 科技部办公厅、调研室研究员
朱付元 清华大学科研院科研项目部主任
核心团队
汪佳慧 清华大学产业发展与环境治理研究中心
李芳 北京市科学技术研究院
姜李丹 北京邮电大学经济管理学院
黄颖 武汉大学科教管理与评价中心
李鑫 清华大学公共管理学院
孙君 清华大学公共管理学院
孔文豪 清华大学公共管理学院
张紫琪 北京邮电大学经济管理学院
王晓飞 清华大学公共管理学院
布和础鲁 清华大学公共管理学院
付宇航 清华大学公共管理学院
研究支持
Springer Nature
Digital Science
数据支持
廖炯 武汉大学科教管理与评价中心
叶冬梅 武汉大学科教管理与评价中心
丁凤 武汉大学科教管理与评价中心
徐畅 武汉大学科教管理与评价中心
余纯如 对外经济贸易大学
葛震 中南财经政法大学
李红权 北京外国语大学
陆楚逸 约翰霍普金斯大学
施王金羽 南京大学
仇杨伊格 温州肯恩大学
靖梦琰 暨南大学
王英杰 北京师范大学
余晨珺 清华大学
周土钰 澳大利亚国立大学
龚教伟 中国人民大学
内容编辑
林婧 Springer Nature
排版设计
陆叶飞 、高军
项目协调
岑黎超、闫子君、王晓夏、潘莎莉、李方芳
三、国际科技创新城市呈现出差异化的发展路径和定位。旧金山 - 圣
何塞、纽约在三项一级指标上均衡发展并相得益彰,其它城市(都市圈)
则在不同单项指标明显分化并各有千秋。国际科技创新中心根据自身
地区资源禀赋和特征,形成了独有的发展策略和路径。
四、聚集顶尖科技人才,提升知识创造是夯实国际科技创新基石的关
键。美国城市由于其知识创造的卓越表现和顶尖科技人才聚集优势,
占据科学中心排名前列。因此,在新一轮科技革命与产业革命的大背
景下,面向世界科技前沿,面向国家重大需求,坚持市场导向,进一
步集聚顶级科技人力资源,提升知识创造水平是夯实国际科技创新中
心基石的重要途径和关键。
五、国际科技创新中心在集成电路和人工智能两大赋能型信息技术领
域各有千秋。美日韩城市(都市圈)的集成电路专利数量遥遥领先,
如全球知名半导体芯片厂商集聚地东京、旧金山 - 圣何塞、首尔等;
中国城市(都市圈)在人工智能技术领域后来居上。
六、中国城市新经济发展势头良好,创新创业活跃。北京、粤港澳
大湾区和上海均进入创新企业前十强,杭州上榜的独角兽企业数量
超过了东京、巴黎、慕尼黑等城市(都市圈)独角兽企业数量的总
和。这表明中国城市在人工智能等新兴数字技术领域具有一定优势,
借助新经济的发展势头快速崛起。
七、新冠疫情没有阻断数字经济的蓬勃发展。2020 年肆虐全球的新
冠疫情给社会和经济运行带来不利影响,全球行业营业收入总额大
幅下滑。但疫情期间,数字经济仍保持蓬勃发展。疫情推动医药化
工行业,互联网医疗行业以及远程办公行业井喷式增长,数据服务、
软件与服务等数字相关行业营业收入保持较高增长速度,潜力巨大。
八、创新生态是国际科技创新中心持续竞争力的重要基础。欧洲城市
创新生态得分普遍较高,其居民平均受教育程度、专业人才流入数量
和公共服务水平普遍较高。从开放与合作来看,国际合作网络布局仍
在进一步扩散,亚洲城市在论文与专利合作网络中的重要程度不断增
加。随着数字技术应用场景的拓展以及电子政务平台需求的提升,网
络宽带连接速度将成为数字经济时代创新生态建设的重要内容。
执行摘要
3
致谢
在 GIHI2021 指数研究和报告撰写过程中,我们得到了国内外众多机构和专家学者的鼎力支持。感谢清华大学尤政、李水清、
朱付元等人对本项目的支持。感谢北京市科学技术委员会、中关村科技园区管理委员会,北京科技创新研究中心对研究团
队的支持和建议。我们要鸣谢领英公司、OAG 公司等机构提供的数据支持。
2
表 1. GIHI 指标体系
表 2. 国际科技创新中心指数 2021 评估城市名单(50)
表 3. 国际科技创新中心综合排名
图 1. GIHI 评估的概念模型
图 2. 国际科技创新中心综合排名前 10 城市(都市圈)发展模式图
图 3. 国际科技创新中心指数一级指标得分散点图
图 4. 国际科技创新中心指数一级指标相关性图
图 5. 科学中心评分前 20 城市(都市圈)的得分情况
图 6. 科学中心评分前 20 城市(都市圈)发展状况图
图 7. 科技人力资源前 20 城市(都市圈)活跃科研人员数量与高被引科学家比例
图 8. 科技人力资源前 20 城市(都市圈)顶尖科技奖项获奖人数情况
图 9. 科研机构得分前 20 城市(都市圈)一流大学 200 强和一流科研机构 200 强数量
图 10. 知识创造前 20 城市(都市圈)高被引论文比例和论文被专利、政策、临床试验引用的比例
图 11. 创新高地评分前 20 城市(都市圈)的得分情况
图 12. 创新高地评分前 20 城市(都市圈)发展状况图
图 13. 技术创新能力前 20 城市(都市圈)有效发明专利存量(每百万人)和 PCT 专利数量
图 14. 创新企业前 20 城市(都市圈)研发投入 2500 强企业数量和独角兽企业数量
图 15. 新兴产业前 20 城市(都市圈)高技术制造业企业市值和新经济行业上市公司营业收入
图 16. 经济发展水平前 20 城市(都市圈)GDP 增速与劳动生产率
图 17. 创新生态评分前 20 城市(都市圈)的得分情况
图 18. 创新生态评分前 20 城市(都市圈)发展状况图
图 19. 国际科技创新中心论文合著网络中心度(2020)
图 20. 国际科技创新中心专利合作网络中心度(2020)
图 21. 开放与合作前 20 城市(都市圈))外商直接投资额(FDI) 和 对外直接投资额(OFDI)总额
图 22. 创业支持前 20 城市(都市圈)创业投资(VC)和私募基金投资(PE)总额
图 23. 公共服务前 20 城市(都市圈)国际航班数量(每百万人)、宽带连接速度与数据中心(公有云)数量
图 24. 创新文化前 20 城市(都市圈)专业人才流入数量和国际会议数量
图表目录
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引言
第 1 章 指标体系
1.1 国际科技创新中心指数的概念模型
1.2 指标体系构建原则和过程
1.3 指标体系
1.4 评估对象
第 2 章GIHI 指数综合排名
2.1 各项排名
2.2 综合分析
第 3 章科学中心
3.1 科学中心排名前 20 强
3.2 科技人力资源
3.3 科研机构
3.4 科学基础设施
3.5 知识创造
第 4 章创新高地
4.1 创新高地排名前 20 强
4.2 技术创新能力
4.3 创新企业
4.4 新兴产业
4.5 经济发展水平
第 5 章创新生态
5.1 创新生态排名前 20 强
5.2 开放与合作
5.3 创业支持
5.4 公共服务
5.5 创新文化
第 6 章总结和展望
参考文献
附录
附录一:国际科技创新中心指数指标体系调整说明
附录二:国际科技创新中心指数指标界定和数据来源
附录三:数据标准化
附录四:国际科技创新中心的遴选过程
附录五:国际科技创新中心的主要城市一览表
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目录
4 5
1.1
国际科技创新中心指数的概念模型
国际科技创新中心是指在全球科技和产业竞争
中凭借科学研究和技术创新的独特优势,发
展形成引导和指挥全球创新要素流动方向、
影响资源配置效率的枢纽,最终成为科学中
心、创新高地和创新生态融合发展的全球城市
(Sassen,2001:4)。国际科技创新中心指数
(GIHI)从科学中心、创新高地和创新生态三
个维度来评估国际科技创新中心城市(都市圈)
的发展水平。GIHI 评估的概念模型见图 1。
首 先, 国际科技创新中心是科学研究活
动纵深发展和地理扩散形成的科学中心
(Csomós, & Tóth, 2016)。
科学研究活动的集聚推动知识共享、思想碰
撞与成果溢出,共享科技创新基础设施,降
低创新的风险和成本。随着科学研究活动和
创新资源的进一步集聚,辐射和影响周边地
区乃至全球的科技发展,就形成全球科学中
心。因此,GIHI 科学中心维度包括科技人才
资源、科研机构、科学基础设施、知识创造
四个方面。
其次,国际科技创新中心是创新活动和创新
经济蓬勃发展后形成的全球创新高地。
它聚集了创新和经济活动,引导、指挥和
影响全球创新要素的流动方向和发展效率
(Sassen,1991;PARNREITER, 2010)。集
聚的跨国公司的总部所在地和研发中心,指
挥并且驱动着产业链和生产资源的全球配置,
彰显企业创新能力。先进制造业、生产性服
务业等产业的集聚不仅为创新提供了技术需
求,还提供市场空间,持续推动新兴产业和
创业企业蓬勃发展。创新高地的经济发展水
平和效率也得以提升。因此,GIHI 创新高地
维度包括技术创新能力、创新企业、新兴产
业和经济发展水平四个方面。
第三,
国际科技创新中心拥有激励创新
的良好生态。
通过多元创新主体的协作和相互支持,城市
内和城市间形成治理良好、动态演化的创新
生态系统。该系统具有开放性和流动性,
使得各类人才、技术、资本和数据等重要
创新要素得以流动,持续产生创新发展的原
创力和产业化能力(Derudder, & Taylor,
2017)。良好的创新生态系统还鼓励创业,
具有良好的公共服务和创新文化。因此,
GIHI 创新生态维度包括开放与合作、创业支
持、公共服务和创新文化四个方面。
穿越人类文明的时空,思想运动、科学技术革命和产业革命共同
推动人类社会的发展。城市是人类社会发展的物理容器,满载着技术
创新的强大生命力和未来变革的颠覆性力量。城市以及城市间交互方
式塑造了城市创新力和价值网络,是关系人类发展进程和创新格局的
重要力量。
当今,数字技术和数字经济如海啸席卷全球,正在快速改写全球
创新资源的分布版图并重构全球竞争格局。城市乃至国家如何形成科
学研究的前沿阵地,如何培育和打造良性创新生态,如何凭借亘古未
有的创新范式占据发展先机,这些都是城市发展和创新的重要议题。
在新一轮科技革命中 , 以城市为基点,谋划和建设成为国际科技创新
中心 , 辐射周边,驱动甚至控制全球创新要素的流动,已经成为各国
科技战略的重要举措。
因此,建立一套衡量国际科技创新中心的综合指标体系至关重要。
它通过客观数据呈现全球主要科技创新中心在科学研究、技术创新、
新兴业态等方面表现以及排名情况,帮助我们探索创新变革的重要力
量,展现城市参与全球创新价值创造的基础条件和必要准备,为国家
建设国际科技中心提供决策参考。
2021年9月25 日,清华大学产业发展与环境治理研究中
心(Center for Industrial Development and Environmental
Governance, Tsinghua University, CIDEG)联合自然科研 (Nature
Research), 发 布《 国 际 科 技 创 新 中 心 指 数(Global Innovation
Hubs Index, GIHI) 2021》报告,持续跟踪全球主要城市的创新表现,
监测国际科技中心的发展动态。
本报告延续了 GIHI2020 所确立的“科学、客观、独立、公正”
的基本原则,同时汲取行业专家、媒体和社会舆论关于 GIHI2020 的
意见和建议,对报告名称、评估范围、指标体系和数据样本作出适度
调整。调整如下:
首先,将指数中文名称更名为“国际科技创新中心指数”。2021
年 3 月 12 日《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规
划和 2035 年远景目标纲要》中明确提出“支持北京、上海、粤港澳
大湾区形成国际科技创新中心”。为了保持指数研究与创新战略的一
致性,我们将“全球科技创新中心指数”更名为“国际科技创新中心
指数”,英文名 Global Innovation Hubs Index(GIHI)保持不变。
其次,我们扩大了评估范围,并将粤港澳大湾区作为独立评估对
象。为更好观察国际科技创新中心格局演进,挖掘新兴城市创新变革
力量和创新发展路径,评估城市数量由去年的 30 个增加至 50 个。城
市(都市圈)覆盖的行政区划城市范围、人口占比、GDP 总量占比
均有较大幅度提升,同时评估涵盖的科研机构、科技人力资源储备、
独角兽企业等指标评估范围更广泛。新增城市中增加了亚洲国家的新
兴城市,反映出全球创新网络中二级梯队城市的变化趋势。此外,鉴
于粤港澳大湾区已经具备建成国际一流湾区和世界级城市群的基础条
件,对标旧金山、纽约、东京等知名科技湾区,GIHI2021 将粤港澳大
湾区作为一个整体的候选城市(都市圈)进行分析评估。
再次,我们进一步优化了指标体系。聚焦国际科技创新中心的新
形势和新变化,综合考虑指标体系的稳定性与权威性、指标数据的可
得性与匹配性等因素,GIHI2021 对指标体系进行局部调整。保持科学
中心、创新高地和创新生态 3 个一级指标、12 个二级指标不变;对原
31 个三级指标中的 14 个进行优化,优化比例达 45%。同时,考虑到
数字技术应用、营商环境对创新生态的影响,增加了“电子政务水平”
三级指标。具体指标体系调整说明见附录一。
最后,我们对数据采集方式和样本范围做了精细化调整。充分考
虑城市横向可比性,提高了数据的颗粒度,比如“活跃科研人员数量 ( 每
百万人 )”、“专业人才流入数量”、“数据中心(公有云)数量”分
别采用五年内有出版物和论文发表的科研人员数量、领英(LinkedIn)
城市人才流动数据和数据中心的城市级别数据。GIHI2021 还进一步扩
展了专利数据的样本范围,三级指标“有效发明专利存量(每百万人)”、
“专利合作网络中心度”、“PCT 专利数量”的样本范围在“人工智能”
领域的基础上增加了“集成电路制造”这一重要领域。
我们希望 GIHI2021 能够为国际科技创新中心建设提供更好的参
照和启示。
引言
©ANDRIY ONUFRIYENKO/GETTY
6 7
国际科技创新中心指数 2021
1
指标体系
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